MODENS PARA USO NA REDE PÚBLICA TELEFÔNICA COMUTADA

O sistema telefônico foi projetado e instalado com a finalidade de transportar a voz humana, sob forma de sinal elétrico, entre vários pontos. É basicamente composto pelos aparelhos telefônicos (terminais), as centrais de comutação (que permitem iterligar dois aparelhos) e as linhas telefônicas.

Esse sistema, que tem as características apropriadas para a transmissão do sinal de voz, tornou-se um meio atrativo para a transmissão de dados, pelo fato de já estar instalado numa extensão geográfica muito grande em quase todos os países [Mon90].

1 A Linha Telefônica Comutada

A linha telefônica comutada é aquela fornecida pelas concessionárias do serviço telefônico, juntamente com o aparelho, em nossas residências e locais de trabalho. A extremidade desta linha é constituída por dois fios e ela é responsável por ligar os aparelhos telefônicos à central telefônica mais próxima, com a qual mantém-se o primeiro contato.

2 Modens Síncronos/Assíncronos V22 e V22bis

Os modelos de modens "síncronos/assíncronos" V22 e V22bis operam full-duplex em dois fios. O modem V22 utiliza a modulação DPSK (Differential Phase Shift Keying) e o modem V22bis utiliza a modulação QAM (Quadrature Amplitude Modulation) [Mon90] [Jen86].

A transmissão destes modens é sempre síncrona e eles utilizam a multiplexação por divisão de freqüência (FDM) para conseguir a comunicação duplex em apenas dois fios, de forma semelhante ao modem tipo V21. A comunicação assíncrona é conseguida devido a um circuito conversor "síncrono/assíncrono" que faz parte integrante desses modens [Mon90].

2.1 A Recomendação V22

Um modem V22 é um modem "síncrono/assíncromo" que provê uma operação a 1200 bps full-duplex em um circuito de dois fios. Ele executa a multiplexação por divisão de freqüência para criar dois sub-canais na largura de banda de uma linha de dois fios; um canal é usado para enviar e outro para receber dados [Jen86].

Este modem pode transmitir em cinco modos diferentes, sendo dois síncronos e três assíncronos, com relação ao ETD. Com relação à linha telefônica, sua transmissão é sempre síncrona.

Os modos assíncronos são chamados de modos start-stop e possuem uma concepção diferente dos modens FSK: um conversor "síncrono/assíncrono" faz a transformação dos dados assíncronos provenientes do ETD para a forma síncrona a ser efetivamente transmitida [Mon90].

2.2 A Recomendação V22bis

Modens V22bis transmitem full-duplex a dois fios, para uso na rede telefônica pública, com sua velocidade limitada em 2400 bps [Tar90]. Estes modens usam FDM assim como os modens modelos V22. Quando estão operando a 2400 bps usam a modulação QAM e quando operam a 1200 bps usam DPSK também como os V22 [Jen86].

Os modens V22bis podem transmitir em quatro modos diferentes, sendo dois síncronos e dois assíncronos. De maneira similar ao modem V22, sua transmissão na linha telefônica é sempre síncrona. A seguir são apresentados os quatro modos de transmissão do modem V22bis [Mon90]:

Modo Velocidade[bps] Tolerância Taxa[baud] Bits por caractere

1 2400 sinc (+-)0,01% 600 ------------------ 2 2400 assi +1% -2,5 600 8 a 11 3 1200 sinc 0,01% 600 ------------------ 4 1200 assi +1% -2,5 600 8 a 11

Nas transmissões a 2400 bps os dados são agrupados em símbolos com quatro bits consecutivos. Os dois primeiros bits (Q1 e Q2) definem a variação diferencial de fase e os dois últimos definem a posição relativa dentro do quadrante. Os bits Q1 e Q2 passam por um conversor e pelo integrador módulo 4, cuja saída, juntamente com os bits Q3 e Q4, alimenta o gerador de quadratura [Mon90].

Clique aqui para obter a recomendação V22bis na íntegra com figuras explicativas do modulador QAM, funcionamento dos modens V22bis nos diferentes modos de operacao, etc. (Arquivo Postsript Zipado. Total: 280287 bytes)

2.2.1 O Modulador QAM

O modulador QAM tem a função de modular uma portadora senoidal, cuja freqüência vai depender do modo de operação do modem (O/R = origem/resposta):

Modem Portadora O. Portadora R. Modulador Símbolos

V22 1200 Hz 2400 Hz DPSK 4 (1200 bps)

V22bis 1200 Hz 2400 Hz QAM 16 (2400 bps)

O espectro de transmissão é exatamente o mesmo para esses dois tipos de modens. Quando o modem local opera no modo origem ele utiliza o canal mais baixo para transmitir e recebe pelo canal mais alto enquanto o modem remoto deve estar operando no modo resposta de forma inversa.

Um tom de guarda na freqüência de 1800 Hz (+-) 20 Hz pode ser transmitido simultaneamente com o sinal principal se este estiver ocupando o canal alto. O tom de guarda pode ser, opcionalmente, na freqüência de 550 Hz (+-) 20 Hz [Mon90].

3 Conversor Síncrono-Assíncrono

Na transmissão, o conversor recebe os dados assíncronos sob forma de caracteres que possuem os elementos de partida e parada, e os converte em dados síncronos, podendo, eventualmente, eliminar ou adicionar bits de parada, a fim de manter a taxa de modulação dentro dos valores especificados. O conversor não pode, entretanto, eliminar mais do que um bit de parada a cada oito caracteres consecutivos.

Definindo-se "b" como sendo o número de bits por caractere, composto dos bits de partida, parada e dados. Se o conversor detectar de "b" a "2*b+3" bits, consecutivos, de estado igual a "0", ele deve transmitir "2*b+3" bits de estado "0". Se ele detectar um número maior do que "2*b+3", então deve trasmiti-los desta mesma forma, ou seja, como "0".

Caso isto aconteça, ou seja, o ETD transmitir "b" bits de estado igual a "0", diz-se que ele está transmitindo o sinal de "break".

Supondo-se que o comprimento do caractere selecionado seja de "b" bits. Naturalmente, cada caractere deve possuir um elemento de partida ("0") e outro de parada ("1"), pois são caracteres do tipo "start-stop". Então, no máximo, existirão "b-1" bits consecutivos iguais a "0", que corresponde ao caractere "NUL".

Caso o ETD tenha enviado o sinal de "break", ele deve enviar, pelo menos, "2*b" bits iguais a "1", antes de continuar sua transmissão normal de caracteres, a fim de que o conversor remoto recupere o sincronismo de caractere.

Referências Bibliográficas

[Mon90] Montoro, Fábio de Azevedo; "Modem e Transmissão de Dados". 3a. Edição - Ed. Érica. São Paulo - 1990.

[Tar90] Tarouco, Liane; "Modens Ficam Inteligentes". PC Mundo, No. 55, Vol. VI - Computerworld do Brasil. Rio de Janeiro - fevereiro de 1990 - págs. 40-41.

[Jen86] Jennings, Fred; "Pratical Data Communications - Modens, Networks and Protocols". Blackwell Scientific Publications. Oxford - 1986.

Autor: Rafael Vilarino Kuhn Matricula: 67/95 E-mail: kuhn@inf.ufrgs.br Cadeira: Teleprocessamento - CMPP39 Profa: Liane Tarouco

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